工程地质与土力学试题库02404.docx

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1、工程地质与土力学试题库（计算题）1、用体积为72cm3的环刀取得某原状土样重132g,烘干后土重122g, d、.=2.72,试计算该土样的、e、3.、/、 小、/、入，并比拟各重度的大小。（答案：co = 8.2%, e = 0.61, Sr = 36.6% , X = 18.33 KN/m3,乙 =20.68 kn/h?, / = 10.68KN/m3, Yd =16.89 KN/m3,九加 Y Yd/）132解：（1） 土的密度夕=5 = 1.83g/cm3,重度/=1OX1.83=18.3 KN/n?132-122（2）含水量=8.2%(3)1224(1 +口)夕卬 1 2.72x(1

2、 + 0.082)x10 1自然 孔隙比e = q2上一1二1 =o.6i(4)(5)(6)(7)PY 18.3yr/ = 16.9 KN/m31 + g 1 + 0.082d + ey = y =20.68 KN/m3/ sat i/ w1 + e/ = 7-几=1068 KN/n?皿饱和度S r = -=36.6%e 0.6118.3各重度之间大小关系为：ysat YYdYr2、某土样处于完全饱和状态，土粒比重为2.68,含水量为32.0%,试求该土样的孔隙比e和重度7。（答案：e = 0.86； /=19kN/m3）3、某完全饱和的土样，经测得其含水率0=30%, 土粒比重ds. =2.

3、72。试求该土的孔隙比6、密度和干密度Pd 0codj解：（1）依据土样饱和S =-=1.0,得孔隙比6=。以=0.3X2.72=0.816 rse，得Q 二，得Q 二4(1 + 助夕卬 2.72 x(l +0.3) xlPp 1.95(3)干密度 Pd -=1.5 g / cm31 + 69 1 + 0.31 + 0.8161.95 g / cm34、某干砂试样密度夕=1.66g/cm3, 土粒比重d, =2.69,置于雨中，假设砂样体积不变，饱和度增至40%时，此 砂在雨中的含水量。为多少？解：（答案：CO =9.2%）5、某原状土，CO =32%, CDL =30%, 69p=18%,确

4、定土的名称与物理状态。解：（1）定名：IP = COL =30-18=12,大于1（）小于17,故该土样为粉质黏土。co co p32 18(2)确定状态：土的液性指数4 =1. 171,属于流塑状态。co j p 30 186、某砂土的颗粒级配曲线，4o=O.O7mm, &（）=0.2mm, 6?6（） =0.45mm,求不匀称系数和曲率系数，并进行士的级配判别。解：不匀称系数=%4。0.450.07j2=6.4,曲率系数C；= 4)0 4 00.2 x 0.20.07 x 0.45= 1.27,满意 25且C0=l3时，故属于级配良好。7、某土样土工试验成果如下：大于（）.（）75mm累加

5、含量为40%, COL =27%, 69p=19%, CO =22%, G，=2.7, 7=18K7V/h?,确定土的名称及状态。解：（1）定名：大于0.075mm累加含量为40%,不超过5（）%,属于细粒土。Ip = CDL -=27-19=81（）,故该土样为粉土。co p22 19（2）确定状态：土的液性指数/乙=-=0. 35,属于可塑状态。co r co p 27 19Laa8、某土样湿土重120g,烘干至恒重为100g, 土的比重4=2.74,自然 重度/=18 KN/根. 求自然 孔隙比。120-100解：(1)含水量=20.0%1004 (1 + )停 1 2.74x(l +

6、0.2)xl0 1(2)自然 孔隙比6-1=1 =0.83189、在击实筒（其体积为lOOOcn?）内装有击实过的湿土 1870g,当把这些土烘干后得干土重为1677g,土粒相对密度为2.66,试求其含水量。、重度/、干重度九/、对密度为2.66,试求其含水量。、重度/、干重度九/、孔隙比e、孔隙率、饱和重度/如、有效重度7和饱和解： V =l()()()cm3, m = 1870g, ms = 1677g,解： V =l()()()cm3, m = 1870g, ms = 1677g,m含水率69 =一193mu, =1870-1677=193g ,所以1870ms 1677= 11.5%,

7、密度夕= 1.87 gWV 1000重度 Y Pg 制8.7 KN/ m ,dCl + co)pw孔隙比e =-dCl + co)pw孔隙比e =-Pe 0.586_1 = 2.66x(l + 0.115)xl_i = 05861.87孔隙率 n =36.9%1 + e 1 + 0.586干重度7d1 + Q 1 + 0.11518.7. 3=16.8 KN I md+e 2.66 + 0.586 1八 丫八一 ?饱和重度 y 刈=-/u, =x 10 =20.5 KN / ml + e 1 + 0.586有效重度 7 = ysat - y 卬=20.5-10= 10.5 KN / nrcod

8、、 0.115 x 2.66饱和度 S=-=52.2%e 0.58610、某土样测得重量为1.87N,体积为10007?,烘干后重量为1.67N,已直土的相对密度为2.66。求土的/、班、6、九/、乙心X、/。11、某土的体积为7203 , 土样质量为129g，干土质量为120g，土的相对密度为2.70,求含水量、重度、饱和 重度、浮重度、干重度。12、某饱和粘土的含水量为35%,相对密度为2.72,求孔隙比和干重度。13、某土的液限为36%,塑限为20%,含水量为35%,求土样的塑性指数、液性支书，并确定土样名称和状态。14、例某砂土自然状态下的密度为1.8g/。/，含水率为20%,颗粒比重

9、为2.65,最大干密度Pd max* gkR ,最小干密度夕dmin=L42g/0%3,求相对密度并判别密实度。G.(1 + i 2.65xlx(l + 0.20)解：解：(2)1.8砂土的自然 孔隙比g二 5 八1 = - 1=0.767最大孔隙比 emax =旦& - 1 = 1x2* _ 1 =0 866 0 mm 1.42(3)最小孔隙比in1x2.65 1-1=1 =0.559Pd max1.7(4)相对密度Dr =- emaxmax=0.3220.33,可知该砂样处于松散状态。粒径mm0.5-20.250.50.0750.250.050.0750.01 0.050.01粒组含量%5

10、.617.527.424.015.510.0粒径mm0.5-20.250.50.0750.250.050.0750.01 0.050.01粒组含量%5.617.527.424.015.510.015、某砂土样，其颗粒分析结果如表，确定土样名称。16、柱下单独基础底面尺寸为3X2nf,柱传给基础的竖向力QlOOOkN,弯矩M=180 kN m,试按图中所给资料计算P、Pmx、Pmin、Po，并画出基底压力的分布图。解d = g(2 + 2.6)= 2.3(/n)G = 3x2x(1.2x20+1.1x10)= 210() =*=10+21 = 2。1.7(可)A 3x2= 0.149(机)-=0

11、.5(m)12106(6x0149、P=P 1 + v =201.7x1 +- =261.8()Ir fi 6x0.149、Pmin = P 1- = 201.7 X 1 =4L6(ZP)I / /3 JTr室内设计地面li细砂y,. = 19kN/m3室外设计地面广y = 18kN/m3Pm inPm in= 20L7x-32I 3=141.6(Po =Pfd201.7-18x0.9 + (19-10)xl.l = 175.6()p(kpd)50100200400e0.9640.9520.9360.914土的压缩试验17、某原状土的室内侧限压缩试验见表，求土的压缩系数。2、压缩模量,_2并判

12、别士的压缩性大小。解:% = 0 6 MM ,1-2F -sl-2 1 + G 1 + 0.952 scd=2.2MPa ,为中等压缩性。a-20.1618、某土层压缩系数为0.50MPa”,自然 孔隙比为0.8,土层厚1m,该土层受到的平均附加应力=60Kpa,求该土层的沉降量。A区_70.5x60x10-3解： A . =a.h. =xlOOO/Ttm = 16Jmm ,也可以先求出该土层的压缩模量1 +01 + 0.8Es1 + G 1 + 0.80.560=36MPa,计算A,：二一% =x 1 = 16.7mm0心 3.619、设粘性土地基中某点的主应力= 300 KPa,a3 =

13、123.75K7% , 土的抗剪强度指标c = 20KPq,。=26,试问该点处于什么状态？解：由式：由 二 b/g2(45 ) 2c tg(45 )可得土体处于极限平衡状态而最大主应力为时所对应的最小主应力为：。3/ =1吆2(45。92c 吆(45-) = 90KPaa3f cr3故：可判定该点处于稳定状态。或：由 c =(45 + ) + 2c Z(45 + )得=320KP。,bb,.稳定20、地基中某点的应力状态，KPa , b? =73.5人7%,的抗剪强度指标。=421什力,9解：由式：a =。3%一9解：由式：a =。3%一24 o试推断该点是否产生剪切破坏？(450 + )

14、+ 2c -次(45 + )可得土体处于极限平衡状态时的最大主应力为:为:bif = % 吆 2(45。+ + 2c 吆(45 +)=73.5 Xtg 2 (45 +=73.5 Xtg 2 (45 +2424)+2X42.1 X tg(45 H)=3O3kPa,那么a 3 = 100 KPa ,求：(1)到达极限平衡时的大主应力。1；(2)极限平衡面与大主应力面的夹角；(3)当= 280 KPa , 土体是否发生剪切破坏？23、某多层砖混结构住宅建筑，筏板基础底面宽度=9.0m,长度/=54.0m,基础埋深d=0.6m,埋深范围内土的平 均重度%=17.()kN/nA地基为粉质粘土，饱和重度加

15、产19.5kN/m-*内摩擦角标准值以=18。，内聚力标准值以=16.()kPa, 地下水位深0.6m,所受竖向荷载设计值厂 =58000.0kN,计算地基的承载力。承载力系数：%=0.43, M2.72, Mc =5.3lo 解：1)计算基底压力F 58000 “八乙p 卜 yrd F 20 x 0.6 = 131.3 kPaA 62)计算地基承载力特征值4基础底面宽度/?=9.0m,大于6.0m时按6.0m考虑，持力层在地下水位以下取浮重度，/-9.5kN/m3fa =Mi/ + Md 儿 d + Mj=0.43 x 9.5 x 6.0 + 2.72 x 17.0 x 0.6 + 5.31

16、 xl 6.0 = 137.2 kPa。24、某承重墙下钢筋混凝土条形基础宽度/7=2.2m,埋置深度为1.5m,埋置深度范围内土的重度为=17.()kN / nA基础下为黏土层，重度7=18.2 MV/7?,内摩擦角。二22, C=25Kpa,地基承载力特征值承载力系数：M尸0.61, M/=3.44, Mc =6.04o解：fa = Mhyb + MdYmd + McCk =0.61 X 18.2X2.2+3.44X 17X 1. 5+1. 5X6. 04X25=263. 14 kPao25、挡土墙符合朗肯土压力条件，H = 10m, C=18Kpa,7=17.0KN/m3,求主动土压力E

17、及作用点位置。解：主动土压力系数总=tg45 -) = tg2(450 -y) = 0.59z=o, Pa = yzka = 0 2 x 18 x Jo.59 = 27.6kpaZ=H, Pa =yHka -2c.7T=nxl0x0.59-2xl8xVa59 =72.Qkpa,故存在土压力零点,故存在土压力零点,土压力零点位置2xl8xVo9 一zo=2.76m , 主动土压力大小：由公式（6.7）得：17 x 0.59E产;y(H Z)ka =E产;y(H Z)ka =1 9-xl7x(10-2.76 x0.59 = 263KN/m,H Z。 10-2.76 0作用点位置，离墙底=2.41m

18、26、挡土墙符合朗肯土压力条件，H = 6m, C=20Kpa, （j） =30： / =18.0 MV/，填土面作用有均布荷载21Kpa,求主动土压力。解：主动土压力系数幻=%2（45 -9）=火2（45。一）= g,在墙顶处Z =0：Palqk0 - 2c区21 x - - 2 x 20 x3g= -16. Ikpa o , 故存在土 压力零zo 二2cR - qkaV318x- 3j。纥=；7(4 ZO)2/=；xl8x(5 2.68)21X =16.1KN/mo327、挡土墙高H = 8机，墙背垂直、光滑、填土水平,27、挡土墙高H = 8机，墙背垂直、光滑、填土水平,墙后填土为中砂，

19、重度y =18.4 KN/ m3,饱和重度/,.z=20 ATV/77?3 , （b =3（） ,地下水位为4m,求主动土压力和水压力。解:主动土压力系数3=吆2（45 -） = tg2（45 一,）=（， 土压力强度分布：地下水位处：Pai = y、hx k = 18x4x，= 24攵p。，墙底处：P2 =（7i4 +/2= （18x4 + 10x4）x - = 37.3kpao总 土压力 E J 工 X 24 X 4 + 工 X (24 + 37.3) X 4 = 17。6协 / 机1 9 1 9总水压力石1，=/“力；=X 10x42 =SQKN/m0 2228、某挡土墙” =5加，墙背

20、倾斜角 = 10 (俯斜)，填土面水平，墙背外摩擦角S二15,填土为砂性土,C=0 ,。=30, 7=19.0 V/m3 ,求作用于墙上主动土压力石、土压力分力，主动土压力系数攵 =0.378。1 9 1 9解：主动土压力系数上“=0.378,筑二一组之人 xl9x5? x0.378 = 89.78KN7m a 2 c 2Eax = Ea cos( + 5) = 89.78 xcos(10+15) = 81.36KN/m石仍,=sin( + 3) = 89.78 x sin(l0 +15) = 37.94KN /根厂H 5的作用点位置距墙底面为 一=一 =1.67m3329、有一挡土墙高5m,

21、墙背垂直光滑，填土水平，填土为黏土，C=10Kpa,。=20 ,重度为7 =17.2 KN/,求主动土压力，绘制主动土压力强度分布图。解：主动土压力系数勺=火2(45 ()=吆2(45 三)=0.49z=o, Pa = yzka -2c.ypc = 0- 2x 10 x Jo.49 = 一 14kpaZ=H,Z=H,Pa = yHka -2c.y/k=17.2x5x0.49 - 2x 10 x V0.49 = 28.14mz,cJk故存在土压力零点，土压力零点位置z0 =- = 1.66m, 休a主动土压力大小 Ert = -x28.14x(5-1.66) = 47KN Im,H Z0 5 1

22、.66 1 1 作用点位置，离墙底-=l.lmo30、墙下条形基础，在荷载效应标准组合时，作用在基础顶面的轴向力F=280KN/m,基础埋深1.5m,地基为黏,几=03,刃=1.6,重度/=18.0侬/m3,地基承载力特征值上次=150 kpa,确定基础宽度。解：(1)求修正后地基承载力特征值假定基础宽度b0.5米，进行承载力深度修正fa = fak + Tby(b - 3.0) + T)dYm (J - 0.5) =150+1.6X 18X (1.5-0.5) =178.8kpa(2)求基础宽度7 Fk280.、，b -= 1.88m, 取 b=2m, 由于与假设相符，最终取 b=2m。fa -yGd